电路与模拟电子技术课后题答案.docx
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电路与模拟电子技术课后题答案
....
1.1
在题1.1图中，各元件电压为U
1
=-5V，U=2V，U=U=-3V，指出哪些元件是电源，哪
2
3
4
些元件是负载？
解：
元件上电压和电流为关联参考方向时，
P=UI；电压和电流为非关联参考方向时，
P=UI。
P>0时元件吸收功率是负载，
P<0时，元件释放功率，是电源。
本题中元件
1、2、4上电流和电流为非关联参考方向，
元件3上电压和电流为关联参考
方向，因此
P1=-U1×3=-（-5）×3=15W；
2
I2=-4A
P2=-U2×3=-2×3=-6W；
-U2+
I3=-1A
P=U×（-1）=-3×（-1）=3W；
+
+
+
3
3
P4=-U4×（-4）=-（-3）×（-4）=-12W。
1
U1
3U3
4U4
元件2、4是电源，元件1、3是负载。
-
-
-
I1=3A
1.4
在题1.4图中，已知IS=2A，US=4V，求流过
题1.1图
恒压源的电流
I
、恒流源上的电压
及它们的功率，验证电路的功率平衡。
U
1Ω
解：
I=IS=2A，
R
I
U=IR+U=2×1+4=6V
IS
S
+
+
PI=I2R=22×1=4W，
U
-
US
-
US与I
为关联参考方向，电压源功率：
PU=IUS=2×4=8W，
题1.4图
U与I
为非关联参考方向，电流源功率：
P=-IU=-2×6=-12W，
I
S
验算：
PU+PI+PR=8-12+4=0
1.6
求题1.6图中的U1、U2和U3。
解：
此题由KVL求解。
+
-
对回路Ⅰ，有：
U1-10-6=0，U1=16V
Ⅱ
3V
U1
+
对回路Ⅱ，有：
+
Ⅰ
-
6V
U1+U2+3=0，U2=-U1-3=-16-3=-19V
-
+
U2-
-
+
对回路Ⅲ，有：
10V
U3
Ⅲ
U2+U3+10=0，U3=-U2-10=19-10=9V
+
-
验算：
对大回路，取顺时针绕行方向，
有：
-3+U-6=-3+9-6=0
，KVL成立
题1.6图
3
1.8求题1.8图中a点的电位Va。
+50V
a
I3
I2
I1
10Ω
10Ω
5Ω
20Ω
a
+
-
50
50V
5Ω
20Ω
V
-
+
-50V
（a）
（b）
....
..
题1.8图
....
解：
重画电路如（b）所示，设a点电位为Va，则
I1
Va，I2
Va
50，I3
Va50
20
5
10
由KCL得：
I
1
+I+I
=0即
2
3
Va
Va50
Va
50
20
5
0
10
解得
V
100V
a
7
1.10
求题1.10图所示电路端口的伏安关系。
a
-US+
R
I
+
IS1
IS2
R1
R2
U
-
题1.10图
解，a点电位Va=-Us+RI+U，对a点应用KCL，得
Is1
Va
Va
I
Us
RIU
其中R12=R1||R2）
Is2
R2
I（
R1
R12
解得
U=U
+R（I+I
）-（R+R）I
S12
S1
S2
12
2.1
求题2.1
图所示电路的等效电阻。
解：
标出电路中的各结点，电路可重画如下：
（a）图Rab=8+3||[3+4||（7+5）]=8+3||（3+3）=8+2=10Ω
（b）图
Rab=7||（4||4+10||10）=7||7=3.5
Ω
（c）图
Rab=5||[4||4+6||（6||6+5）]=5||（2+6||8）=5||（2+3.43）=2.6
Ω
（d）图Rab=3||（4||4+4）=3||6=2Ω（串联的3Ω与6Ω电阻被导线短路）
3Ω
4
Ω
3
Ω
d
4
c
a
Ω
a
c3
7
4
Ω
Ω
Ω
7Ω
10Ω
10Ω
Ω
b
8
b
（a）
（b）
4Ω
a
c
Ω
4
4Ω
4Ω
c
6Ω
a
....
..5Ω
6
Ω6Ω
3Ω
4Ω
5Ω
b
d
b
（c）
（d）
....
2.4将题2.4图所示电路化成等效电压源电路。
2Ω
+
4Ω
12V6Ω
2A
+2Ω
-
2A
6Ω
8Ω
10V
3Ω
-
（a）
题2.4图
（b）
解：
（a）与10V电压源并联的8Ω电阻除去（断开），将电流源变换成电压源，再将两串
联的电压源变换成一个电压源，再变换成电流源，最后变换成电压源，等效电路如下：
a
a
a
a
a
2Ω
2Ω
1Ω
-
3A
4V2Ω
3A
+2Ω
2Ω2Ω
1Ω
+
+
6V
3V
+
10V
-
-
-
b
b
b
b
b
（b）图中与12V恒压源并联的6Ω电阻可除去（断开），与2A恒流源串联的4Ω亦可除去（短接），等效电路如下：
a
a
a
a
3
4A
2
Ω
2A
Ω
2A
6A
+
+
6Ω
6Ω
3Ω
2Ω
12
12
V
V
-
b
b
b
-
b
2.10用结点电压法求题
2.10图中各支路电流。
解：
以结点C为参考点，结点方程为
I3
4Ω
（11）Ua
1Ub
35，
a
b
1
4
4
3A
I1
I22A
1Ua（11）Ub
52
5A
1Ω
2Ω
4
2
4
解方程得
c
U
=6V,U
=-2V
题2.10图
a
b
I1
Ua
6A,
I2
Ub
1A
1
2
Ua
Ub
6
（2）
2A
I3
4
4
验算：
I1、I2、I3满足结点a、b的KCL方程
......
....
I1
+
200V
IN
S
25Ω
50Ω
100V-O
-
N
50Ω
+-
100V
I
50Ω
+
3
I2
题2.12图
2.12用弥尔曼定理求题2.12图所示电路中开关S断开和闭合时的各支路电流。
解：
以0点为参考点，S断开时，
Ui
200
100
100
UN
Ri
50
50
50
400
1
1
1
1
V
3
Ri
50
50
50
I1
200
UN
4A，I2
100UN
2A，
50
3
50
3
I3
100
UN
2
50
A，IN=0，
3
S合上时
200
100
100
UN
50
50
50
80V
1
1
1
1
50
50
50
25
I1
200UN
2.4A，
I2
100
UN
0.4A，
50
50
2.14利用叠加定理求题2.14
图所示电路中电流源上的电压U。
解：
12V电压源单独作用时电路如图
a所示
U
Uac
Ubc
3
12
8
12
2V
6
3
8
8
2A电流源单独作用时电路如图
b、c所示
U
2
（6||38||8）
2
（2
4）
12V
UU
U
212
10V
+12V-
6Ω
3Ω
6Ω
3Ω
a
c
a
c
a
+
+
+
U′′
U′
U′
2A
-
8Ω
-
8Ω
-
8Ω
b
8Ω
b
b
+12V-
6Ω3Ω
ac
+
U2A
-
8Ωb8Ω
题2.14图
6Ω
c
3Ω
2A
8Ω
8Ω
（a）（b）（c）
......
....
2.15在题2.15图所示电路中，两电源US和US2对负载RL供电，已知当US2=0时，I=20mA，
当US2=-6V时，I=-40mA，求
（1）若此时令US1=0，I为多少？
（2）若将US2改为8V，I又为多少？
解：
此题用叠加定理和齐性原理求解
（1）US1单独作用即US2=0时，I′=20mA。
设US2单独作用即US1=0时，负载电流为I″，两电源共同作用时，由叠加定理得
I′+I″=-40，
R1
I″=-40-I′=-40-20=-60mA
I=-40mA。
R2I
（2）由齐性原理，U改为8V单独作用时的负载电流为
+
+
RL
S2
U
U
60880mA
S1
S2
I
-
-
6
I=I
′+I″=20+80=100mA
题2.15图
2.16
在题2.16图所示电路中，当
2A电流源没接入时，
3A电流源对无源电阻网络
N提供
54W功率，U1=12V；当3A电流源没接入时，
2A电流源对网络提供
28W功率，U2为8V，求两个电
流源同时接入时，各电源的功率。
解：
由题意知，3A电流源单独作用时，
U112V，U2
54
2A
+
，
U1
18V
3
-
2A电流源单独作用时，
+3A
NU2
-
U1
28
14V
，U2
8V
，
题2.16图
2
两电源同时接入时，
U1
U1
U1
26V，U2
U2
U2
26V，
故
P2A
2U1
52W，P3A
3U2
78W
3Ω
+
6Ω
6V
-
I
+
10V
8Ω
8Ω
-
题2.17图
2.20用戴维宁定理求题
2.20
图所示电路中的电流I。
解：
将待求支路
1Ω电阻断开后，由弥尔曼定理
+12V
+24V
可得：
24
8
12
9
6Ω
I
12Ω
b
a
V
12
4
6V，Vb
6
3
1V
1Ω
a
1
1
1
1
1
1
3Ω
4Ω
3Ω
12
4
3
2
3
6
2Ω
故U
oc=Va-Vb=7V,
-9V
+8V
题2.20图
......
....
RO=Rab=2||3||6+12||4||3=2||2=2.5
Ω，
由戴维宁等效电路可得
UOC
7
2A
I
1
2.5
RO
1
2.23
求题2.23图所示电路的戴维南等效电路。
3U
解：
端口开路时，流过
2Ω电阻的电流为
OC
3U
，流过6Ω
3Ω
电阻的为
6
A，故
+
2Ω
+
3
6
6V
6Ω
U
6
UOC
2
6
-
-
3UOC
3
6
题2.23图
解得：
U
=-0.8V
OC
用短路电流法求等效电阻，电路如下图所示。
3Ω
3U
6
6
Isc
1A
+
2Ω
32||6
62
+
6V
ISC
UOC
0.8
6ΩU
RO
-
-
Isc
2.25
题2.25图所示电路中，R为何值时，它吸收的功
L
-2I1+4Ωa
I1
2Ω
+2Ω4I1RL
6V
-b
题2.25图
率最大？
此最大功率等于多少？
解：
将RL断开，则端口开路电压UOC=2I1-2I1+6=6V，用外加电源法求等效电阻，电路如下图所示，对大回路有
UT=4IT+2I1-2I1=4IT
UT
RO4
IT
因此，当RL=R0=4Ω时，它吸收的功率最大，最大功率为
-2I1+4ΩaIT
a
I1
2Ω
4I1
+
RO
4Ω
+
RL
2Ω
UT
-
UOC
6V
b
-
b
2
62
Pmax
UOC
4RO
2.25W
44
......
....
3.2已知相量A123j2,A2
2j23,A3A1A2,A4A1A2，试写出它们的极
坐标表示式。
解：
A1
4
3
j1
4ej30
430
2
2
A2
41
j
3
4
60
2
2
A3
A1
A2
2
3
2
j（2
2
3）
2（
31）（1j）2
2（13）45
A4
A1
A2
4
4
30
60
16
90
j16
3.3已知两电流i1
2sin（314t
30
）A,i2
5cos（314t
45）A,若ii1
i2，求i
并画出相图。
解：
i2
5sin（314t
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